遙控安全性檢查與閉鎖技術(shù)的探討

王月愛

陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西西安 710300

遙控安全性檢查與閉鎖技術(shù)的探討

王月愛

陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西西安 710300

介紹了微機(jī)五防系統(tǒng)組成、主要實(shí)現(xiàn)的五防功能及防誤閉鎖實(shí)現(xiàn)原理，并對(duì)兩種模式的微機(jī)五防系統(tǒng)進(jìn)行比較，使讀者對(duì)于電力系統(tǒng)微機(jī)防誤閉鎖技術(shù)有一個(gè)更深入的了解。

微機(jī)；防誤閉鎖原理；雙機(jī)系統(tǒng)；監(jiān)控一體機(jī)系統(tǒng)

隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的日益提高，通過(guò)SCADA實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)一次設(shè)備的遠(yuǎn)方遙控，已經(jīng)得到了普遍應(yīng)用。為確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，操作電力系統(tǒng)一次設(shè)備，必須嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)程規(guī)定進(jìn)行。這些設(shè)備的操作規(guī)程，就體現(xiàn)在多個(gè)相關(guān)聯(lián)設(shè)備的先后操作順序上。這種對(duì)一次設(shè)備的有關(guān)操作規(guī)程規(guī)定，同樣適用于遠(yuǎn)方遙控的操作模式。但是，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的測(cè)控裝置是通過(guò)出口接點(diǎn)直接接入到一次設(shè)備的操作回路中的，因此針對(duì)就地操作模式的反措聯(lián)鎖電路，是無(wú)法對(duì)遠(yuǎn)方遙控操作起到“監(jiān)視”作用的。有鑒于此，SCADA必須在軟件層次上，提供類似于傳統(tǒng)聯(lián)鎖電路的、監(jiān)視運(yùn)行值班人員遠(yuǎn)方遙控操作的功能模塊，使得值班人員只能按照正確的順序才能進(jìn)行遙控操作，否則遙控操作就不能進(jìn)行，從而避免系統(tǒng)事故的發(fā)生。這種軟件功能就是SCADA防誤閉鎖功能。

1 微機(jī)防誤閉鎖實(shí)現(xiàn)原理

1.1 微機(jī)五防系統(tǒng)組成及所實(shí)現(xiàn)的5種防止電氣誤操作的內(nèi)容

五防系統(tǒng)由五防主機(jī)、電腦鑰匙、編碼鎖具3大部分組成。

電力五防定義：①防止帶負(fù)荷拉、合隔離刀閘；②防止誤分、合斷路器；③防止帶電掛接地線；④防止帶地線合閘；⑤防止誤入帶電間隔。

五防系統(tǒng)充分利用了監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)，使用微機(jī)，結(jié)合電腦鑰匙、編碼鎖技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，引入操作規(guī)則，通過(guò)軟、硬件結(jié)合，實(shí)現(xiàn)完善的“五防”功能，嚴(yán)格杜絕操作人員在操作中可能出現(xiàn)的誤操作。

五防閉鎖操作過(guò)程分為兩步：操作票預(yù)演生成和實(shí)際閉鎖操作，其操作流程如圖1所示。

1.2 防誤閉鎖實(shí)現(xiàn)原理

防誤閉鎖功能是五防的一個(gè)模塊，它是利用SCADA采集的遙測(cè)遙信數(shù)據(jù)，對(duì)值班人員發(fā)出的遙控遙調(diào)操作命令進(jìn)行正確性判斷，允許符合規(guī)程的操作真正下發(fā)到廠站執(zhí)行，禁止違反規(guī)程的操作下發(fā)到廠站，從而起到防誤閉鎖的作用。電力系統(tǒng)的接線方式有多種情況，由此所引起的相關(guān)聯(lián)設(shè)備的先后操作順序也是復(fù)雜多變；要通過(guò)有限的嚴(yán)格的幾個(gè)數(shù)學(xué)表達(dá)式，表達(dá)操作命令的正確性判據(jù)，是極其困難的；參考專家系統(tǒng)的思路，采用建立一次設(shè)備的操作規(guī)則庫(kù)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，是SCADA防誤閉鎖功能的通用做法。

防誤閉鎖功能采用邏輯框圖表達(dá)一次設(shè)備的操作規(guī)則(如圖2所示)。以圖中所示的邏輯框圖是某刀閘甲的“合”操作規(guī)則為例，說(shuō)明該規(guī)則如何表達(dá)操作順序。圖中，輸入量YX1和YX2可以分別定義為開關(guān)乙和開關(guān)丙的開合狀態(tài)，均定義成開關(guān)合為邏輯“真”；YX1和YX2的邏輯值通過(guò)“與”門，運(yùn)算得到出口邏輯值；只有在YX1和YX2同時(shí)為“真”值時(shí)，出口邏輯值才能為“真”，否則均為“否”。如果把出口定義為是否允許刀閘甲合操作的邏輯值，那么，刀閘甲的合操作就只有在開關(guān)乙和開關(guān)丙均處于合位時(shí)才能進(jìn)行了，也即上述邏輯框圖表達(dá)了刀閘甲與開關(guān)乙和開關(guān)丙之間的操作順序。

圖2 邏輯圖

2 兩種模式的微機(jī)五防系統(tǒng)的比較

五防系統(tǒng)分成兩種模式：雙機(jī)模式和監(jiān)控五防一體機(jī)模式，如圖3和圖4所示：

2.1 雙機(jī)系統(tǒng)模式

五防系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)機(jī)從硬件上完全分開，用一臺(tái)專門的微機(jī)作為防誤主機(jī)(簡(jiǎn)稱五防機(jī))。在五防機(jī)上進(jìn)行操作票預(yù)演、與電腦鑰匙通信、實(shí)際閉鎖控制、操作票編輯查詢等操作對(duì)監(jiān)控機(jī)無(wú)任何影響。運(yùn)行人員可以在監(jiān)控全站運(yùn)行的同時(shí)進(jìn)行防誤操作。在五防機(jī)上進(jìn)行的各種模擬操作以及五防機(jī)上可能出現(xiàn)的各種異常情況都不會(huì)影響整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行，這對(duì)運(yùn)行人員的操作培訓(xùn)非常方便。

監(jiān)控機(jī)與五防機(jī)之間通過(guò)并行口通信，共享總控(通信控制器)發(fā)來(lái)的實(shí)時(shí)信息。五防機(jī)進(jìn)行操作票生成、操作規(guī)則校驗(yàn)在實(shí)時(shí)狀態(tài)下進(jìn)行。五防機(jī)將電腦鑰匙上送的虛遙信轉(zhuǎn)發(fā)給調(diào)度的同時(shí)，也傳送給監(jiān)控機(jī)。監(jiān)控機(jī)還可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文得到元件遙控許可條件。

這種五防系統(tǒng)具有雙機(jī)冗余功能，可實(shí)現(xiàn)2臺(tái)主機(jī)之間無(wú)主從關(guān)系的配置模式。在操作過(guò)程中，無(wú)論在哪一臺(tái)機(jī)器上執(zhí)行操作任務(wù)，另外一臺(tái)主機(jī)都會(huì)對(duì)操作的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。當(dāng)其中一臺(tái)主機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，備份主機(jī)自動(dòng)/手動(dòng)切換，保證操作正常進(jìn)行，提高了系統(tǒng)的可靠性。有些電力局的機(jī)構(gòu)管理模式要求五防主機(jī)與監(jiān)控主機(jī)分開配置。

2.2 監(jiān)控五防一體機(jī)模式

從硬件上看，增加了電腦鑰匙、編碼鎖具和通信充電控制器；從軟件上看，在監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了一套五防操作票程序，裝在同一臺(tái)微機(jī)上，該微機(jī)既作為監(jiān)控系統(tǒng)的后臺(tái)機(jī)，又是五防系統(tǒng)的主機(jī)(稱為監(jiān)控五防機(jī))。監(jiān)控機(jī)與五防機(jī)之間通過(guò)串行口通信，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息的共享。

與雙機(jī)系統(tǒng)相比，這種系統(tǒng)配置省下了一臺(tái)微機(jī)及配套的硬件設(shè)備，僅在軟件上增加五防操作票程序，使監(jiān)控、五防合為一體。這樣，充分共享CPU、顯示器、打印機(jī)等硬件資源，各種實(shí)時(shí)信息可直接相互引用而不必傳送，節(jié)約了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間，節(jié)省了硬件費(fèi)用。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著電力事業(yè)的迅速發(fā)展，用戶對(duì)供電質(zhì)量和供電可靠性要求越來(lái)越高，甚至連發(fā)生電源的瞬時(shí)中斷也不能忍受。而計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)和無(wú)人值班的發(fā)展都又對(duì)防誤閉鎖系統(tǒng)提出更高的要求，傳統(tǒng)防誤閉鎖方式早已不能滿足要求，作為變電站防誤裝置發(fā)展方向的微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)，在功能和技術(shù)上還有待進(jìn)一步完善和提高。

[1]陳志軍，李劍剛，高宏偉.500kV綜合自動(dòng)化變電站的防誤閉鎖應(yīng)用[J].繼電器，2006，18：69～71，78

[2]崔西鵬，魏文杰.五防功能在變電站中的應(yīng)用發(fā)展[J].中國(guó)科技信息，2004，20：110

[3]劉貫宇.電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)[M].北京：水利電力出版社，1986

Abstract: This article mainly introduced the microcomputer five-protection system composition, main realization of five-protection function and anti-operation realization principle, and the two modes of microcomputer fiveprotection system comparison, so that readers for power system microcomputer anti-operation technology have a more in-depth understanding.

Key words: microcomputer; anti-operation principle; dual-computer system; monitoring body system

Remote security checks and atresia technology

Wang Yueai
Shaanxi institute of technology, xi'an, 710300, China

2010-11-04

王月愛，本科，講師。